Neocórtex: Estructura, Funciones y Patologías

El neocórtex o neocorteza es una estructura dividida en finas capas que recubre el cerebro de los mamíferos. Esta diferencia el cerebro de los mamíferos de los de otros animales, ya que no está presente en aves ni en reptiles. Además, presenta marcadas diferencias entre las distintas especies de mamíferos.

Por ejemplo, si comparamos el cerebro de un ratón, un mono y un humano; es posible observar que el tamaño y las circunvoluciones (giros) son muy diferentes.

neocórtex humano

Así, en el cerebro de un ratón, el neocórtex ocupa sólo la parte superior de este órgano. Además, su superficie es fina y apenas tiene giros. Mientras que, en el cerebro de los monos y humanos, esta área posee numerosas circunvoluciones y rodea a casi todo el cerebro.

Los delfines son los mamíferos que poseen más neuronas neocorticales. Aunque la diferencia entre los humanos y otras especies, es que el grosor del neocórtex es mucho mayor y éste tiene aún más circunvoluciones. Esto parece simbolizar la capacidad para poner en práctica habilidades cognitivas mucho más complejas.

Se denomina “neo”, que significa “nuevo”, porque es la parte evolutivamente más nueva de la corteza cerebral.

Sin embargo, también puede llamarse “isocórtex” o “neopalio”. Algunos autores utilizan indistintamente neocórtex y corteza (o córtex) cerebral, aunque esta última también incluye estructuras subcorticales como el hipocampo y el córtex perirrinal.

En la especie humana, la neocorteza es la mayor parte del cerebro, y cubre los dos hemisferios cerebrales. El resto de estructuras se denominan “allocorteza”.

El neocórtex se encarga de una gran variedad de funciones. Por eso, cuando se produce algún tipo de lesión en esta zona, es habitual la pérdida de ciertas capacidades cognitivas.

Según la localización del daño, se puede deteriorar la capacidad para relacionarse socialmente de forma adecuada, comprender el lenguaje, controlar los movimientos… Además, que pueden verse alteradas la percepción visual y espacial, entre otras cosas.

En épocas pasadas, estudiaban las funciones cognitivas y su localización en el cerebro observando el comportamiento de pacientes con lesiones.

Así, si un gran grupo de pacientes que tenían dañada la misma zona del neocórtex tenían dificultades para realizar las mismas tareas, se establecía una relación entre localización cerebral y habilidades.

Gracias a eso, se sabe que el neocórtex se compone de varias áreas que poseen funciones distintas. Muchas áreas están presentes en varias especies de mamíferos. Mientras que otras, como la visión del color o la capacidad para hablar, sólo en unas especies concretas.

Teoría del Cerebro Triuno

cerebro reptiliano
Cerebro reptiliano (naranja oscuro).

El concepto de neocórtex también se ha extendido con la famosa teoría del cerebro triuno de Paul MacLean desarrollada sobre los años 50.

Este modelo intentó explicar la estructura del cerebro humano asociada con la historia evolutiva de las especies. De esta forma, MacLean defendía la existencia de tres tipos de cerebro: el cerebro reptiliano, el límbico y el neocórtex.

El primero es el más antiguo y regula las funciones vitales del cuerpo más básicas como la temperatura, el ritmo del corazón o el equilibrio. En los humanos, abarca el tronco cerebral y el cerebelo.

El límbico es asociado a los mamíferos y se asocia a la memoria y las emociones. En los seres humanos incluye estructuras como el hipocampo, la amígdala y el hipotálamo.

Mientras que el neocórtex, comenzó a desarrollarse en los primates y alcanzó su máximo desarrollo en la especie humana.

Incluye los dos hemisferios cerebrales, a los que debemos la aparición del lenguaje, el pensamiento abstracto, la imaginación, el autocontrol, etc. Es decir, funciones cognitivas superiores.

Esta estructura es flexible y posee habilidades de aprendizaje y de adaptación prácticamente infinitas.

Estas tres áreas del cerebro no actúan de manera independiente, sino que trabajan de forma conjunta para lograr objetivos. Se han observado innumerables conexiones entre ellas, influyéndose las unas a las otras.

Por ejemplo, existen vínculos importantes entre el sistema límbico y el neocórtex. Así, por la acción del neocórtex, somos capaces de controlar nuestras emociones y adaptarlas a cada contexto.

Estructura del neocórtex

El neocórtex mide entre 2 y 4 milímetros de grosor, y posee unas 30000 millones de neuronas. En primates y humanos está lleno de surcos y crestas (circunvoluciones). Estos pliegues surgieron por el gran aumento de su tamaño.

Todas las personas poseen un cerebro con el mismo patrón de circunvoluciones y surcos, aunque algunos detalles pueden variar ligeramente de un individuo a otro.

Además, hay trastornos del neurodesarrollo en los que estos giros no se desarrollan como deberían dando lugar a alteraciones cognitivas diversas. Igualmente, se pueden perder con enfermedades degenerativas como el Alzheimer.

En los seres humanos, el neocórtex constituye aproximadamente el 76% del volumen del cerebro. Esta estructura surge en la etapa embrionaria del telencéfalo dorsal. Poco a poco se va dividiendo en los famosos lóbulos: el occipital, el parietal, temporal y frontal.

Estos lóbulos se distinguen por sus funciones. Así, el occipital destaca por la corteza visual primaria (para procesar la visión). Mientras que el temporal, posee la corteza auditiva primaria (para los sonidos). El parietal corresponde a las sensaciones táctiles, de percepción del propio cuerpo, y habilidades visoespaciales.

En la especie humana, el lóbulo frontal posee funciones muy complejas y avanzadas en relación con otras especies. Como el procesamiento del lenguaje (área de Broca), comportamiento socialmente deseable y control emocional.

Hay dos tipos de corteza en el neocórtex según la arquitectura de los cuerpos celulares: el neocórtex en sí mismo y el proisocórtex. Este último se encuentra en algunas partes del cerebro como la circunvolución del cíngulo, la ínsula, la circunvolución del hipocampo o el área subcallosa.

El neocórtex es el tejido cerebral más desarrollado, como puede verse en su organización y cantidad de capas.

Se compone de materia gris, es decir, los cuerpos de las células nerviosas no mielinizados. Cubre una zona más profunda de materia blanca, es decir, axones (prolongaciones neuronales) llenos de mielina.

No obstante, aunque el neocórtex lleva a cabo las funciones cerebrales más complejas, apenas se observan diferencias celulares si se compara con otras partes del cerebro.

Entonces, ¿qué hace que el neocórtex sea tan especializado? Al parecer, lo que le diferencia es su habilidad para crear, modificar y controlar una gran cantidad de conexiones neuronales. Genera una estructura tan dinámica y flexible, que permite un gran intercambio de información entre los distintos circuitos neuronales.

Capas del neocórtex

Sistema nervioso y cerebro

El neocórtex posee una estructura prácticamente uniforme, por eso se denomina también “isocórtex”. Está compuesto de 6 capas horizontales de células nerviosas numeradas de la I a la VI. La primera es la más nueva, mientras que la sexta es la más antigua.

Se organizan según una perspectiva filogenética, es decir, cada una surge de un momento distinto de la evolución. Así, a medida que la especie ha avanzado, se han desarrollado capas nuevas.

Dichas capas contienen neuronas tanto excitatorias (un 80% aproximadamente) como inhibitorias (20%). Las primeras activan a otras neuronas, mientras que las segundas las bloquean.

Principalmente las capas se componen de “células tipo” o “células densas”, y conexiones entre ellas. Las capas se diferencian por los tipos de células nerviosas que predominan, su disposición y conexiones.

La capa IV es más pequeña, y se encuentra en la corteza motora primaria. Se trata de la principal receptora de información de tipo sensorial. Posteriormente, transmite esa información a otras capas para que se procese e interprete.

De esta forma, esta capa recibe gran parte de las conexiones sinápticas de estructuras subcorticales como el tálamo. Esto es porque el tálamo está conectado con diferentes órganos sensoriales como el oído o los ojos.

Las capas II y III envían proyecciones sobre todo a otras partes de la neocorteza. Mientras que las capas V y VI suelen transmitir información fuera de la corteza, como al tálamo, troncoencéfalo o médula espinal.

Columnas del neocórtex

En el neocórtex también se distinguen unas estructuras verticales denominadas columnas. Son zonas de 0,5 milímetros de diámetro aproximadamente, y de una profundidad de 2 milímetros.

Al parecer, cada columna se asocia a la percepción sensorial de cada parte del cuerpo. Aunque también hay algunas dedicadas a percibir los sonidos o elementos visuales.

En los seres humanos parecen existir unas 500 mil columnas, existiendo en cada una de ellas unas 60 mil neuronas.

Sin embargo, son difíciles de definir y no hay consenso claro sobre su anatomía, tamaño o funciones específicas.

Funciones del neocórtex

Imagen por resonancia magnética del cerebro

Las principales funciones del neocórtex son:

– Percepción sensorial: en el neocórtex existen áreas que procesan e interpretan la información que provienen de nuestros sentidos.

– Generar órdenes motoras: gracias a esta estructura cerebral, podemos hacer secuencias de movimientos de las que ni siquiera nos percatamos. En esta zona, se planifican todos los patrones motores necesarios para caminar, escribir, o tocar un instrumento, por ejemplo.

– Razonamiento espacial: hay regiones del neocórtex implicadas en comprender el espacio y actuar en relación a éste. También sirve para orientarnos y situar elementos.

– Lenguaje: esta es una capacidad únicamente humana que nos distingue del resto de los animales. Existen zonas del neocórtex que nos predisponen a aprender los sonidos de la lengua desde pequeños y producirlos. Así como asociar ciertos grupos de sonidos o símbolos escritos con un significado.

– Las denominadas funciones ejecutivas como el razonamiento, la toma de decisiones, el autocontrol, la concentración, la autorreflexión, la resolución de problemas, etc. Es decir, la habilidad de saber comportarse en cada momento y llevar a cabo una serie de conductas para lograr una meta.

– Aprendizaje, memoria y sueño: se ha comprobado que el neocórtex también es esencial para el almacenamiento de conocimientos.

De hecho, ciertas partes del neocórtex parecen ser la sede de la memoria semántica, que es aquella relacionada con conocimientos generales sobre el mundo. Por ejemplo, aquello que aprendemos en el colegio, como que París es la capital de Francia.

Lo mismo ocurre con la memoria autobiográfica, que es la que se asocia con hechos importantes de nuestra vida personal.

También se almacena información de tipo instrumental, es decir, aquella que implica conductas automáticas como conducir o montar en bicicleta.

Por otro lado, ciertas neuronas del neocórtex también se activan durante el sueño. Parece ser que el neocórtex dialoga con el hipocampo mientras dormimos, ayudando a consolidar y fijar lo aprendido durante los periodos de vigilia.

Neocórtex y evolución

neuropsicología

Para que el neocórtex evolucione alcanzando un mayor tamaño, es necesario que también el cerebro de la especie sea más grande para que pueda soportarlo.

El neocórtex también está presente en otros primates además del homo sapiens. Un mayor tamaño del neocórtex respecto al resto del cerebro se relaciona con diferentes variables sociales como el tamaño del grupo, así como la complejidad de las relaciones sociales (competencia, cooperación, unión, etc.).

El aumento del tamaño del neocórtex evolutivamente ha implicado un mayor control inhibitorio. Esto puede explicar la transformación de los comportamientos y una mayor armonía social respecto a nuestros antepasados.

Los seres humanos tienen un gran neocórtex comparado con otros mamíferos. Así, por ejemplo, hay una relación de 30:1 de materia gris neocortical con el tamaño de la médula en el tronco encefálico de los chimpancés. En los humanos esa relación es de 60:1.

Patologías o lesiones en el neocórtex

Como el neocórtex posee una gran extensión en los humanos, es fácil que cualquier lesión adquirida involucre a esta estructura. Como puede ocurrir tras un traumatismo craneoencefálico, ictus o tumores.

Además, es importante mencionar que según en la zona de la neocorteza donde se dé el daño, los síntomas variarán. Es posible que el paciente tenga dificultades en el uso del lenguaje, o bien, para percibir objetos en el espacio. O, por el contrario, que sufra problemas de inhibición y realice conductas no deseables.

El neocórtex también puede verse afectado por enfermedades neurodegenerativas. Como, por ejemplo, en la enfermedad de Alzheimer, que hay una interrupción en la transmisión de la información desde el neocórtex sensorial hacia la neocórtex prefrontal.

Esto conlleva que se produzcan síntomas como deterioro de las capacidades cognitivas, cambios de personalidad y demencia.

Si la degeneración abarca el lóbulo temporal, puede aparecer demencia semántica. Es decir, una degeneración progresiva de la memoria asociada a hechos semánticos (cosas aprendidas de nuestra cultura, lo que nos enseñan en el colegio, datos sobre el uso del lenguaje, etc.)

Referencias

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Licenciada en Psicología (Universidad de Huelva). Cursando Máster en Estudios Avanzados en Cerebro y Conducta de la Universidad de Sevilla.

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